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浅谈钢制拱顶罐的设计

摘要:钢制拱顶储罐在油田地面工程建设中得到广泛应用，其建造技术已基本成熟。文

章对建造过程中经常遇到诸如罐顶的排板及瓜皮板的套裁、瓜皮板的焊缝间距、拱顶的变

形、壁板的高度、壁板的板头预弯、罐底中心板的布置、边缘板的最小尺寸的确定、储罐焊

接、盘梯的预制与安装、罐体试验与基础沉降等项中的问题进行了较深入的探讨和妥善的处

理，这对保证工程质量有着积极的意义。

关键词:拱顶储罐；组装；变形；问题；措施

钢制拱顶储罐在油田地面工程建设中得到广泛应用，其建造技术已基本成熟。但在预

制、安装、试验的各个环节，我们都会遇到一些需要认真对待和妥善处理的问题。下面选取

其中的10个问题分别讨论。

1罐顶的排板及瓜皮板的套裁

一般情况下，设计人员在施工图上已经设计出了罐顶的排板图和瓜皮板的下料尺寸。但

在实际预制时，一般都要根据实际到货板材的规格，综合考虑各种因素，对罐顶排板进行调

整，并确定调整后的瓜皮板下料尺寸。这种调整分3种情况:

1.1当罐体直径8500mm时，瓜皮板一般较小，到货板料能够满足整块下料的需要，

只要核算无误，即可按照设计图纸进行下料。

1.2当罐体直径D8500mm且蕊13000mm时，瓜皮板一般不需要拼接或拼接量很

小，在进行罐顶排板时，应充分考虑到货板料的规格尺寸。目前还没有定型的公式来指导排

板计算，在这里推荐一种简易方法。

根据到货板材的宽度估算瓜皮板的块数n:式中D一储罐罐体直径/mm;

一到货板料的宽度/mm;

一瓜皮板的搭边量/mm;

一瓜皮板的理论块数/块。

根据计算结果确定瓜皮板的实际块数N。一般取N为不小于n的最小偶数。根据确定的

顶板实际块数N计算瓜皮板两个端头的弧长:

一瓜皮板小头弧长/mm;

一瓜皮板实际块数/块;

根据求得的弧长和设计给定并经过核算无误的顶板长度和两端的圆弧半径进行放样、套

裁，套裁的方法见图to需要指出的是，瓜皮板两端的圆弧并不同心。

图1拱顶罐罐顶瓜皮

板套裁

1.3当罐体直径D13000mm时，其瓜皮板的拼接量一般较大，此时应根据板材规格在

规范允许的范围内综合考虑排板方案，并注意以下几个方面的问题:

a.单块瓜皮板的焊缝应合理分布，不允许有十字焊缝存在。

h.组装成形后，罐顶的焊缝应符合规范要求，相邻两焊缝之间的距离应不小于200mm

相邻两块瓜皮板的中间搭边量应满足设计要求。因为罐顶本身是球体的一部分，所以只能近

似展开。近似展开时，两长边为外凸的曲线，为了预制方便，在实际工作中往往下成直线。

所以，瓜皮板中间的实际搭边量总是比两端头的搭边量要小(见图2)实际下料线近似展开线

图2扇形板实际下料线与近似展开线比较

为了保证中间搭边量符合设计要求，在排板计算时，必须把瓜皮板搭边量b适当放大。

放大值根据罐体直径的大小而定，建议取b=2%2瓜皮板焊缝间距对成形质量的影响图3、图

4是江汉石油管理局钟市集油站5000m;油罐的两种罐顶瓜皮板拼接示意图。当时，到货板

料的规格为1500mmx6000mmX6mm，既要错开相邻两块瓜皮板的焊缝，又要不浪费材

料，困难很大。经反复优化筛选，最

后后选选定定这这两两种种形形式式的瓜皮板。问题是的瓜皮板。问题是规定规定了“了“相邻两焊缝间的距离不得小于相邻两焊缝间的距离不得小于。

这两种瓜皮板交叉使用组装而成的罐顶焊缝必然出现局部(图3中的三角区)间距小于

200mm的情况。一些技术、质检人员对此提出了质疑。本人认为，虽然这样的焊缝布置在

一定程度上会引起局部的应力集中，处理不善会影响罐顶的成形质量，但是其制约因素也很

多。

图38000m油罐罐顶瓜皮板(I)

图48000m油罐罐顶瓜皮板(II)

2.1瓜皮板的预制一般都在预制场上进行，拼接完，经锤打、整平后，大部分焊接应力

都可以得到释放。

2.2大型钢制拱顶储罐的瓜皮板，一般都有加强筋板，这些筋板在提高顶板刚度的同

时，也削弱了焊接应力的影响。

2.3大型